Ansys Mechanical｜使用CABLE280和LINK180单元建立线缆模型

一. CABLE280和LINK180单元都可以用于此分析。它们都可以用来划分梁实体。下面是这两种单元的特性。

CABLE280单元

·适用于仅分析单向拉伸场景，比如线缆

·不包括剪切变形影响结果

·每个节点有三个自由度：Ux,Uy,Uz

·与属性设置为仅拉伸的杆/桁架类型拥有相似表现

Linkling180单元

·适用于建立桁架、连杆、弹簧模型

·单向拉伸/压缩单元

·不包括剪切变形影响结果

·每个节点有三个自由度：Ux,Uy,Uz

Ansys文档中有专门的章节解释Ansys Mechanical中可用的有限元特性:

二. 例子模型描述：

本课程将以APDL验证手册中的实例为例，在Ansys Mechanical 中重做。

本例所选择的几何尺寸、载荷、BC值等均为APDL验证手册中的验证手册31中的示例。

该例目标为如何在 Mechanical中定义和使用CABLE和LINK单元。

三. 示例模型结果：轴向力和反作用力

查看轴向力和两端反作用力结果。检查其大小和施加载荷是否一样大。

四. 设置LINK单元

使用仅具有拉伸属性的LINK180单元，可以获得与CABEL单元建模相同的结果。

五. CABLE280：单元技术和使用建议

·适用于分析中等到极细的线缆结构。

·三维的二次三节点线单元。每个节点都有3个自由度：x,y,z方向的平移。

·在静力学和动力学仿真中，单元的高阶非线性属性需要迭代计算（打开大挠度)。

·该单元需要拉伸应力来提供合适的横向刚度。当单元没有足够载荷或是压缩情况下，计算过程将变得不稳定。

LINK180：单元技术和使用建议

·适用于分析桁架、拉索，连杆和弹簧等

·三维的线性二节点线单元。每个节点都有3个自由度：x,y,z方向的平移。

·提供仅拉伸(线缆)和仅压缩(裂口)选项。当在枢接结构中，不考虑单元的弯曲。

·默认情况下，在任何包含大挠度效应的分析中，单元都包括应力-刚度项。

六. 如何寻找例子

Ansys文档中有一个专门的章节收集例子，这些例子的解决方案会与参考的解决方案相对照。

本次用到的算例31具体信息如下所示。

在这个例子中，使用一条命令语句来定义初始应力。对于本例，初始应力需要准确反映验证手册的例子。某些情况下，这可以帮助线单元定义初始应力来代表线缆。这必须要被仔细处理。你需要认真检查反作用力来核实其和模型的载荷输入相等。INISTATE命令用来设置初始应力。

为了学习更多有关于该命令的知识，Ansys文档有一个专用部分解释INISTATE命令：ANSYS Documentation > Mechanical APDL > Element Reference > Commands Reference > I Commands > INISTATE

FINISH

/PREP7

INIS,SET,CSYS,-2 ! ARBITRARY SMALL INITIAL STRAIN

INIS,SET,DTYP,EPEL

INIS,DEFINE,,,,,1E-7

!NSUBST,3

!KBC,1

/SOLU